Η σκληρότητα του νερού αποτελείται κυρίως από κατιόντα: ιόντα ασβεστίου (Ca2+) μαγνησίου (Mg2+).Όταν το ακατέργαστο νερό που περιέχει σκληρότητα διέρχεται από το στρώμα ρητίνης του εναλλάκτη, τα ιόντα ασβεστίου και μαγνησίου στο νερό απορροφώνται από τη ρητίνη και ιόντα νατρίου απελευθερώνονται ταυτόχρονα.

Με αυτόν τον τρόπο, το νερό που ρέει έξω από τον εναλλάκτη είναι μαλακωμένο νερό με τα ιόντα σκληρότητας να έχουν αφαιρεθεί.Όταν η ρητίνη απορροφά ιόντα ασβεστίου και μαγνησίου.